[發明專利]并聯式空煤氣雙預熱輻射管預熱系統及預熱方法

無效

• 申請號: 201210267441.9
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102759108A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 沈小軍;鄭劍輝;徐少春;高陽
• 申請（專利權）人: 中冶南方（武漢）威仕工業爐有限公司
• 主分類號: F23D14/66
• 分類號: F23D14/66;F23L15/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及輻射管燒嘴換熱換熱器，尤其涉及一種與輻射管燒嘴配套使用的空氣和煤氣雙預熱系統及預熱方法。

背景技術

??在金屬熱處理領域，為了避免火焰和產品直接接觸或者由于工藝對特殊氣氛的需求，采用輻射管進行間接加熱的方法已經得到了越來越廣泛的應用。輻射管一般采用與之配套的輻射管燒嘴進行加熱，通常輻射管燒嘴由換熱器和主燒嘴兩部分組成。換熱器通過對自身煙氣的余熱回收來預熱助燃空氣，主燒嘴則通過結構設計來組織空氣和煤氣燃燒，調節火焰形狀，控制輻射管表面溫度均勻性。

目前使用的空氣換熱器，當爐溫在950℃以上時，已經能將空氣預熱至550℃，要再提高預熱空氣的溫度，則需要將換熱器做大，實際現場又沒有足夠的空間供其安裝；同時，由于預熱溫度提高有限，換熱器后煙氣的溫度還將近有600℃，這對排煙管材質以及排煙風機的耐溫等級均有較高要求；最后，現有輻射管燒嘴換熱器在結構設計上，都僅僅只考慮了對助燃空氣進行預熱，并未考慮對煤氣進行預熱，對于采用輻射管進行加熱的熱處理爐，在現有輻射管的排煙溫度下500-700℃，釋放熱能較多，造成熱能浪費；由于排煙溫度過高，導致該區域的環境溫度比其他區域要高，操作工人的操作環境惡劣，根據目前的技術，要繼續利用煙氣提高空氣預熱溫度難度較大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種并聯式空煤氣雙預熱輻射管預熱系統及換熱方法，用預熱空氣后的煙氣余熱對煤氣進行預熱，降低排煙溫度，降低排煙管道材質要求并改善操作環境。

本發明為解決上述問題所采用的技術方案是：

并聯式空煤氣雙預熱輻射管預熱系統，其特征在于：主要包括輻射管燃燒器、用于煤氣換熱的二級換熱器和用于空氣換熱的一級換熱器；二級換熱器中有內外套置的煤氣導管和煙氣導管，煤氣導管與煙氣導管間的間隙構成煤氣換熱通道；一級換熱器中有內外套置的空氣導管和煙氣導管，空氣導管與煙氣導管間的間隙構成空氣換熱通道；二級換熱器的煤氣出口和一級換熱器的空氣出口分別與輻射管燃燒器的煤氣進口和空氣進口連接；輻射管燃燒器的煙氣排出口與空氣換熱通道連通；空氣換熱通道與煤氣換熱通道連通；煤氣換熱通道與排煙管連通。

按上述技術方案，所述的二級換熱器和一級換熱器相互獨立且并列構成煤氣換熱分支和空氣換熱分支；空氣換熱通道與煤氣換熱通道的煙氣導管相連通。

按上述技術方案，所述的二級換熱器的煤氣進口端設置有煤氣控制閥。

按上述技術方案，所述的一級換熱器的空氣進口端設置有空氣控制閥。

采用上述并聯式空煤氣雙預熱輻射管預熱系統進行預熱的方法,其特征在于:?

空氣通過空氣控制閥進入一級換熱器，在空氣換熱通道中與輻射管燃燒器產生的煙氣進行換熱，然后從一級換熱器的空氣出口排出并進入輻射管燃燒器與煤氣進行燃燒；

煤氣通過煤氣控制閥進入二級換熱器的在煤氣換熱通道，與經過空氣換熱后的煙氣進行換熱，之后從二級換熱器排出并進入輻射管燃燒器與空氣進行燃燒；

空氣和煤氣在輻射管燃燒器內進行組織燃燒，燃燒后產生的煙氣先經過一級換熱器的空氣換熱通道與空氣進行換熱，之后進入二級換熱器的煤氣換熱通道與煤氣進行換熱，二級換熱之后的煙氣通過排煙管排放到大氣中。

本發明采用在輻射管燒嘴上使用空氣煤氣雙預熱技術，利用預熱空氣后的煙氣繼續預熱煤氣，可以將煤氣預熱至350℃直接在燒嘴內與預熱空氣進行混合組織燃燒，同時排煙溫度降至500℃以下。空氣煤氣同時預熱在燒嘴內組織燃燒，大大提高火焰的溫度，提高了燃燒熱效率，降低排煙溫度，降低排煙管道材質和排煙風機的耐溫等級，同時也有效的節約了能源。

本發明的系統和方法適用于冷軋廠硅鋼退火涂層機組、熱鍍鋅機組、連退等機組以及所有涉及到使用I型、U型、W型、P型等所有輻射管燒嘴的機組。

相對于現有技術，本發明的有益效果：

1、采用雙行程結構換熱器設計，分為空氣換熱和煤氣換熱兩個部分，實現輻射管燒嘴加熱的空煤氣雙預熱；

2、空氣通過兩級預熱，可以預熱到更高的問題，使排煙溫度保持在結露溫度之上；?

3、利用預熱空氣后的煙氣余熱對煤氣進行預熱，可以將煤氣預熱熱至350℃以上，提高煙氣預熱的利用；

4、排煙溫度降低，降低排煙管道材質，投資成本降低；

5、排煙溫度降低，環境溫度降低，改善操作環境。

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附圖說明

圖1為本發明的系統的結構示意圖；